Amorphe Legierungen in Roboter- und Raumfahrtanwendungen

Herkömmliche Werkstoffe, die sowohl für hochkomplexe, technisch realisierbare Kinetik als auch für die Umsetzung einfacher, aber hochbeanspruchter mechanischer Konzepte eingesetzt werden, stoßen in vielen Bereichen heutiger High-Tech-Anwendungen aufgrund ihrer begrenzten mechanischen Eigenschaften an ihre Grenzen. Durch ihre außergewöhnliche Kombination von hoher Festigkeit (1,6 GPa Zugfestigkeit) und hoher Elastizität (bis zu 2 %) können viele dieser Probleme bereits heute durch amorphe Legierungen gelöst werden. Vor allem elastische Maschinenelemente profitieren von dem Eigenschaftsportfolio amorpher Metalle. Biegegelenke und Scharniere, Greifereinheiten oder Federkomponenten können aufgrund der Dauerfestigkeit (im Bereich von 400 MPa bei 1 Milliarde Zyklen und 25 Hz) und Verschleißfestigkeit amorpher Legierungen effizient eingesetzt und mit einer hohen Bauteillebensdauer montiert werden.

_{*Alle Case Studies sind nur auf Englisch verfügbar.}

Wichtige Anforderungen an Bauteile in der Luft- und Raumfahrtindustrie sind nicht nur Gewichtseinsparungen und hohe Stabilität, sondern auch die Fähigkeit, zyklischen Belastungen unter extremen Umweltbedingungen standzuhalten. Amorphe Metalle zeichnen sich durch ihre hohe Festigkeit (> 2GPa Biegefestigkeit) und die daraus resultierende Freiheit in der geometrischen Gestaltung (dünnere oder kleinere Bauteilabmessungen) sowie eine hohe Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu den üblicherweise verwendeten Titanlegierungen oder nichtrostenden Stählen aus. Darüber hinaus sind Bauteile aus amorphen Metallen tieftemperaturduktil und weisen gute Dauerfestigkeitswerte auf (im Bereich von 400 MPa bei 1 Milliarde Zyklen und 25 Hz), was sie für den Einsatz in der Raumfahrt besonders geeignet macht.